H5性能分析及前端性能監控：window.performance

window.performance 是W3C性能小組引入的新的API，目前IE9以上的瀏覽器都支持。一個performance對象的完整結構如下圖所示：

memory字段代表JavaScript對內存的占用。

navigation字段統計的是一些網頁導航相關的數據：

1. redirectCount:重定向的數量（只讀），但是這個接口有同源策略限制，即僅能檢測同源的重定向；
2. type 返回值應該是0,1,2 中的一個。分別對應三個枚舉值:
   • 0 : TYPE_NAVIGATE (用戶通過常規導航方式訪問頁面，比如點一個鏈接，或者一般的get方式)
   • 1 : TYPE_RELOAD (用戶通過刷新，包括JS調用刷新接口等方式訪問頁面)
   • 2 : TYPE_BACK_FORWARD (用戶通過后退按鈕訪問本頁面)

最重要的是timing字段的統計數據，它包含了網絡、解析等一系列的時間數據。

2.2.1 timing API

timing的整體結構如下圖所示：

各字段的含義如下：

startTime：有些瀏覽器實現為navigationStart，代表瀏覽器開始unload前一個頁面文檔的開始時間節點。比如我們當前正在瀏覽baidu.com，在地址欄輸入google.com並回車，瀏覽器的執行動作依次為：unload當前文檔（即baidu.com）->請求下一文檔（即google.com）。navigationStart的值便是觸發unload當前文檔的時間節點。

如果當前文檔為空，則navigationStart的值等於fetchStart。

redirectStart和redirectEnd：如果頁面是由redirect而來，則redirectStart和redirectEnd分別代表redirect開始和結束的時間節點；
unloadEventStart和unloadEventEnd：如果前一個文檔和請求的文檔是同一個域的，則unloadEventStart和unloadEventEnd分別代表瀏覽器unload前一個文檔的開始和結束時間節點。否則兩者都等於0；
fetchStart是指在瀏覽器發起任何請求之前的時間值。在fetchStart和domainLookupStart之間，瀏覽器會檢查當前文檔的緩存；
domainLookupStart和domainLookupEnd分別代表DNS查詢的開始和結束時間節點。如果瀏覽器沒有進行DNS查詢（比如使用了cache），則兩者的值都等於fetchStart；
connectStart和connectEnd分別代表TCP建立連接和連接成功的時間節點。如果瀏覽器沒有進行TCP連接（比如使用持久化連接webscoket），則兩者都等於domainLookupEnd；
secureConnectionStart：可選。如果頁面使用HTTPS，它的值是安全連接握手之前的時刻。如果該屬性不可用，則返回undefined。如果該屬性可用，但沒有使用HTTPS，則返回0；
requestStart代表瀏覽器發起請求的時間節點，請求的方式可以是請求服務器、緩存、本地資源等；
responseStart和responseEnd分別代表瀏覽器收到從服務器端（或緩存、本地資源）響應回的第一個字節和最后一個字節數據的時刻；
domLoading代表瀏覽器開始解析html文檔的時間節點。我們知道IE瀏覽器下的document有readyState屬性，domLoading的值就等於readyState改變為loading的時間節點；
domInteractive代表瀏覽器解析html文檔的狀態為interactive時的時間節點。domInteractive並非DOMReady，它早於DOMReady觸發，代表html文檔解析完畢（即dom tree創建完成）但是內嵌資源（比如外鏈css、js等）還未加載的時間點；
domContentLoadedEventStart：代表DOMContentLoaded事件觸發的時間節點：

頁面文檔完全加載並解析完畢之后,會觸發DOMContentLoaded事件，HTML文檔不會等待樣式文件,圖片文件,子框架頁面的加載(load事件可以用來檢測HTML頁面是否完全加載完畢(fully-loaded))。

domContentLoadedEventEnd：代表DOMContentLoaded事件完成的時間節點，此刻用戶可以對頁面進行操作，也就是jQuery中的domready時間；
domComplete：html文檔完全解析完畢的時間節點；
loadEventStart和loadEventEnd分別代表onload事件觸發和結束的時間節點

2.2.2 計算性能指標

可以使用Navigation.timing 統計到的時間數據來計算一些頁面性能指標，比如DNS查詢耗時、白屏時間、domready等等。如下：

• DNS查詢耗時 = domainLookupEnd - domainLookupStart
• TCP鏈接耗時 = connectEnd - connectStart
• request請求耗時 = responseEnd - responseStart
• 解析dom樹耗時 = domComplete - domInteractive
• 白屏時間 = domloadng - fetchStart
• domready時間 = domContentLoadedEventEnd - fetchStart
• onload時間 = loadEventEnd - fetchStart

2.2.3 Resource timing API

Resource timing API是用來統計靜態資源相關的時間信息，詳細的內容請參考W3C Resource timing。這里我們只介紹performance.getEntries方法，它可以獲取頁面中每個靜態資源的請求，【以百度移動版首頁的logo為例】如下：

 

可以看到performance.getEntries返回一個數組，數組的每個元素代表對應的靜態資源的信息，比如上圖展示的第一個元素對應的資源類型initiatorType是圖片img，請求花費的時間就是duration的值。

關於Resource timing API的使用場景，感興趣的同學可以深入研究。

(function() {

    handleAddListener('load', getTiming)

    function handleAddListener(type, fn) {
        if(window.addEventListener) {
            window.addEventListener(type, fn)
        } else {
            window.attachEvent('on' + type, fn)
        }
    }

    function getTiming() {
        try {
            var time = performance.timing;
            var timingObj = {};

            var loadTime = (time.loadEventEnd - time.loadEventStart) / 1000;

            if(loadTime < 0) {
                setTimeout(function() {
                    getTiming();
                }, 200);
                return;
            }

            timingObj['重定向時間'] = (time.redirectEnd - time.redirectStart) / 1000;
            timingObj['DNS解析時間'] = (time.domainLookupEnd - time.domainLookupStart) / 1000;
            timingObj['TCP完成握手時間'] = (time.connectEnd - time.connectStart) / 1000;
            timingObj['HTTP請求響應完成時間'] = (time.responseEnd - time.requestStart) / 1000;
            timingObj['DOM開始加載前所花費時間'] = (time.responseEnd - time.navigationStart) / 1000;
            timingObj['DOM加載完成時間'] = (time.domComplete - time.domLoading) / 1000;
            timingObj['DOM結構解析完成時間'] = (time.domInteractive - time.domLoading) / 1000;
            timingObj['腳本加載時間'] = (time.domContentLoadedEventEnd - time.domContentLoadedEventStart) / 1000;
            timingObj['onload事件時間'] = (time.loadEventEnd - time.loadEventStart) / 1000;
            timingObj['頁面完全加載時間'] = (timingObj['重定向時間'] + timingObj['DNS解析時間'] + timingObj['TCP完成握手時間'] + timingObj['HTTP請求響應完成時間'] + timingObj['DOM結構解析完成時間'] + timingObj['DOM加載完成時間']);

            for(item in timingObj) {
                console.log(item + ":" + timingObj[item] + '毫秒(ms)');
            }

            console.log(performance.timing);

        } catch(e) {
            console.log(timingObj)
            console.log(performance.timing);
        }
    }
}